4.2. Понятие «информация» с точки зрения системного анализа

Рассмотрим более подробно понятие информации.

Оно является одним из основных понятий не только в системном анализе, но и в информатике, математике, физике и многих других науках.

В то же время, это понятие – плохо формализуемое, из-за его всеобщности, объемности, расплывчатости, и трактуется по-разному в различных науках:

• любая сущность, которая вызывает изменения в некоторой информационно-логической модели, представляющей систему (математика, системный анализ);

• сообщения, полученные системой от внешнего мира в процессе адаптивного управления, приспособления (теория управления, кибернетика);

• отрицание энтропии, отражение меры хаоса в системе (термодинамика);

• связи и отношения, устраняющие неопределенность в системе (теория информации);

• вероятность выбора в системе (теория вероятностей);

• отражение и передача разнообразия в системе (физиология, биокибернетика);

• отражение материи, атрибут сознания, «интеллектуальности» системы, отражение реального мира (философия).

Мы будем рассматривать системное понимание этой категории следующим образом.

Данные – синтаксические сигналы, образы, актуализируемые с помощью некоторого источника данных. Они рассматриваются безотносительно к их смыслу, семантике.

Информация – это некоторая последовательность сведений, которые используются (получаются, передаются, преобразуются, сжимаются, регистрируются и проч.) с помощью некоторых знаков символьного, зрительного, звукового, сенсомоторного типа.

Таким образом, можно дать понятие информации как данных, рассматриваемых с учетом некоторой их семантической сущности.

Знания – информация, обеспечивающая достижение некоторой цели и структуры.

Процесс познания – это иерархическая система актуализации, использования информации, в которой знания на каждом следующем уровне иерархии являются результатом актуализации знаний на предыдущем уровне.

Никакая информация, никакое знание не появляется сразу.

Появлению их предшествует этап накопления, систематизации опытных данных, их осмысление и переосмысление.

Рассмотрим понятие информации с различных точек зрения.

1) по отношению к окружающей среде информация (в системе) бывает трех типов: входная, выходная и внутренняя.

Входная информация – та, которую система воспринимает от окружающей среды.

Выходная информация (по отношению к окружающей среде) – та, которую система выдает в окружающую среду.

Внутренняя, внутрисистемная информация (по отношению к данной системе) – та, которая хранится, перерабатывается, используется только внутри системы.

Внутренние состояния системы и структура системы влияют определяющим образом на взаимоотношения системы с окружающей средой – внутрисистемная информация влияет на входную и выходную информацию, а также на изменение самой внутрисистемной информации.

Например, в машинах первого поколения внутренняя структура определялась тысячами ламп, причем каждая из них отдельно была невысокой надежности, то есть подобная система была ненадежной в работе. Это влияло на входную информацию, на функционирование системы, например, такие ЭВМ не были способны на работу в многозадачном режиме, в режиме реального времени (обработки сообщений по мере получения входных данных).

2) по отношению к конечному результату информация бывает также трех типов - исходная, промежуточная, результирующая.

Исходная информация – та, которую система использует на начальном этапе своей работы.

Промежуточная информация – та, которую система использует на этапе от начала до завершения своей работы.

Результирующая информация – та, которую система формирует при завершении своей работы.

Пример. При решении системы дифференциальных уравнений информация о методах решения, входных данных (источники, точность и т.д.), размерности системы и т.д. является исходной информацией.

Информация о совместности системы уравнений, численных значениях корней и т.д. – результирующая.

Информация о текущем состоянии, коэффициентах уравнений,– промежуточная.

3) по ее изменчивости информация подразделяется на типы:

• постоянная (не изменяемая никогда);

• переменная (изменяемая);

• смешанная (условно-постоянная или условно-переменная).

Возможна также классификация информации и по другим признакам:

• по полноте (избыточная, достаточная, недостаточная),

• по отношению к цели системы (синтаксическая, семантическая, прагматическая);

• по стадии использования (первичная, вторичная);

• по отношению к управлению системой (управляющая, советующая, преобразующая);

• по характеру использования (статистическая, коммерческая, нормативная, справочная, научная, учебная, методическая и т.д., смешанная) и другие по отношению к элементам системы (статическая, динамическая);

• по доступности (открытая или общедоступная, закрытая или конфиденциальная) и т.п.

Основные свойства информации (и сообщений):

• полнота (содержит все необходимое для понимания информации);

• актуальность (необходимость) и значимость (сведений);

• достоверность (выразительность сообщений на языке интерпретатора);

• массовость (применимость ко всем проявлениям);

• интерпретируемость и понятность интерпретатору информации;

• защищенность и помехоустойчивость;

• избирательность;

• адресность;

• конфиденциальность;

• информативность и значимость (отображаемых сообщений);

• кодируемость и экономичность (кодирования, актуализации сообщений);

• сжимаемость и компактность;

• доступность (интерпретатору, приемнику);

• ценность (предполагает достаточный уровень потребителя).

Информация может оказаться и вредной, влияющей негативно на сознание, например, воспитывающей восприятие мира от безразличного или же некритического – до негативного, неадекватного.

Информационный поток – достаточно сильный раздражитель (пример СМИ).

Информация не существует без других типов ресурсов: энергии, вещества, организации, как и они не могут существовать без информации.

Любые взаимодействия систем (подсистем) – взаимодействия всегда материально-энерго-информационные.

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ информации условно можно разделить на три группы.

1. Теоретические методы или методы получения теоретической информации (построения теорий).

2. Эмпирические методы или методы получения эмпирической информации (эмпирических данных).

3. Эмпирико-теоретические методы (смешанные, полуэмпирические) или методы получения эмпирико-теоретической информации.

Рассмотрим кратко эти методы.

К теоретическим методам относятся:

1. Восхождение от абстрактного к конкретному – получение знаний о системе на основе знаний о ее абстрактных проявлениях в сознании, в мышлении.

2. Идеализация – получение знаний о системе или о ее подсистемах путем мысленного конструирования, представления в мышлении систем и/или подсистем, не существующих в действительности.

3. Формализация – получение знаний о системе с помощью знаков или же формул, т.е. языков искусственного происхождения, например, языка математики (или математическое, формальное описание, представление).

4. Аксиоматизация – получение знаний о системе или процессе с помощью некоторых, специально для этого сформулированных аксиом и правил вывода из этой системы аксиом.

5. Виртуализация – получение знаний о системе созданием особой среды, обстановки, ситуации (в которую помещается исследуемая система и/или ее исследующий субъект), которую реально, без этой среды, невозможно реализовать и получить соответствующие знания.

Эти методы применяются в любой сфере деятельности.

К эмпирическим методам относятся:

1. Наблюдение – сбор первичной информации или эмпирических утверждений о системе (в системе).

2. Сравнение – установление общего и различного в исследуемой системе или системах.

3. Измерение – поиск, формулирование эмпирических фактов.

4. Эксперимент – целенаправленное преобразование исследуемой системы (систем) для выявления ее (их) свойств.

Кроме классических форм их реализации, в последнее время используются и такие формы как опрос, интервью, тестирование и другие.

К основным эмпирико-теоретическим методам относятся: